Siitä lähtien, kun litiumioniakku tuli markkinoille, sitä on käytetty laajalti sen etujen, kuten pitkän käyttöiän, suuren ominaiskapasiteetin ja ilman muistiefektiä, ansiosta. Litiumioniakkujen alhaisen lämpötilan käytössä on ongelmia, kuten alhainen kapasiteetti, vakava vaimennus, huono kiertonopeus, ilmeinen litiumin kehittyminen ja epätasapainoinen litiumin deinterkalaatio. Sovellusalueiden jatkuvan laajentumisen myötä litiumioniakkujen alhaisen lämpötilan suorituskyvyn tuomat rajoitukset ovat kuitenkin tulleet yhä selvemmiksi.
Raporttien mukaan litiumioniakkujen purkauskapasiteetti -20°C:ssa on vain noin 31,5 % huoneenlämpötilasta. Perinteisten litiumioniakkujen käyttölämpötila on -20 - +60°C. Ilmailu-, sotilas- ja sähköajoneuvojen aloilla akkujen on kuitenkin toimittava normaalisti -40 °C:ssa. Siksi litiumioniakkujen alhaisen lämpötilan ominaisuuksien parantaminen on erittäin tärkeää.
Litiumioniakkujen suorituskykyä alhaisissa lämpötiloissa rajoittavat tekijät:
1. Alhaisessa lämpötilassa elektrolyytin viskositeetti kasvaa tai jopa jähmettyy osittain, mikä johtaa litiumioniakun johtavuuden heikkenemiseen.
2. Elektrolyytin, negatiivisen elektrodin ja kalvon yhteensopivuus heikkenee matalassa lämpötilassa.
3. Alhaisissa lämpötiloissa litiumioniakun negatiiviset elektrodit saostuvat voimakkaasti, ja saostunut metallilitium reagoi elektrolyytin kanssa, ja tuotteen kerrostumisen seurauksena kiinteän elektrolyytin rajapinnan (SEI) paksuus kasvaa.
4. Alhaisessa lämpötilassa litiumioniakun diffuusiojärjestelmä aktiivisessa materiaalissa pienenee ja varauksen siirtovastus (Rct) kasvaa merkittävästi.
Keskustelua tekijöistä, jotka vaikuttavat litiumioniakkujen suorituskykyyn alhaisessa lämpötilassa:
Asiantuntijalausunto 1: Elektrolyytillä on suurin vaikutus litiumioniakkujen suorituskykyyn matalissa lämpötiloissa, ja elektrolyytin koostumuksella sekä fysikaalisilla ja kemiallisilla ominaisuuksilla on suuri vaikutus akun suorituskykyyn alhaisessa lämpötilassa. Akun syklin kohtaamat ongelmat matalissa lämpötiloissa ovat: elektrolyytin viskositeetti kasvaa ja ionin johtamisnopeus hidastuu, mikä johtaa epäsopimattomuuteen ulkoisen piirin elektronien kulkeutumisnopeudessa. Siksi akku polarisoituu voimakkaasti ja lataus- ja purkauskapasiteetti laskee jyrkästi. Erityisesti alhaisessa lämpötilassa ladattaessa litium-ionit voivat helposti muodostaa litiumdendriittejä negatiivisen elektrodin pinnalle, mikä aiheuttaa akun vaurioitumisen.
Elektrolyytin suorituskyky alhaisessa lämpötilassa liittyy läheisesti itse elektrolyytin johtavuuteen. Elektrolyytin korkea johtavuus kuljettaa ioneja nopeammin, ja se voi käyttää enemmän kapasiteettia alhaisissa lämpötiloissa. Mitä enemmän elektrolyytissä oleva litiumsuola dissosioituu, sitä suurempi on migraatioluku ja sitä suurempi johtavuus. Mitä korkeampi sähkönjohtavuus, sitä nopeampi ioninjohtavuus, sitä pienempi polarisaatio ja sitä parempi akun suorituskyky matalissa lämpötiloissa. Siksi korkeampi sähkönjohtavuus on välttämätön edellytys litiumioniakkujen hyvän suorituskyvyn saavuttamiseksi alhaisissa lämpötiloissa.
Elektrolyytin johtavuus liittyy elektrolyytin koostumukseen, ja liuottimen viskositeetin vähentäminen on yksi tapa parantaa elektrolyytin johtavuutta. Liuottimen hyvä juoksevuus alhaisessa lämpötilassa takaa ionin kuljetuksen, ja negatiivisen elektrodin elektrolyytin muodostama kiinteä elektrolyyttikalvo matalassa lämpötilassa on myös avain vaikuttaa litiumionien johtumiseen, ja RSEI on litiumin pääimpedanssi ioniparistot matalissa lämpötiloissa.
Asiantuntijalausunto 2: Pääasiallinen tekijä, joka rajoittaa litiumioniakkujen suorituskykyä alhaisissa lämpötiloissa, on jyrkästi lisääntynyt Li+-diffuusiovastus matalissa lämpötiloissa, ei SEI-kalvo.
Joten kuinka käsitellä litiumakkuja oikein talvella?
1. Älä käytä litiumakkuja matalissa lämpötiloissa
Lämpötilalla on suuri vaikutus litiumakkuihin. Mitä alhaisempi lämpötila, sitä pienempi litiumakkujen aktiivisuus, mikä johtaa suoraan lataus- ja purkaustehokkuuden merkittävään laskuun. Yleisesti ottaen litiumakkujen käyttölämpötila on -20 asteen ja -60 asteen välillä.
Kun lämpötila on alle 0℃, varo lataamasta ulkona, et voi ladata vaikka lataat, voimme viedä akun lataukseen sisätiloihin (huom, pysy kaukana syttyvistä materiaaleista!!! ), kun lämpötila on alle -20 ℃, akku siirtyy automaattisesti lepotilaan eikä sitä voi käyttää normaalisti. Siksi pohjoinen on erityisen käyttäjä kylmässä paikassa.
Jos sisätiloissa ei todellakaan ole latausolosuhteita, kannattaa hyödyntää täysimääräisesti jäännöslämpö, kun akku on tyhjä, ja ladata se auringossa välittömästi pysäköinnin jälkeen latauskapasiteetin lisäämiseksi ja litiumin kehittymisen välttämiseksi.
2. Kehitä tapa käyttää ja ladata
Talvella, kun akun teho on liian alhainen, meidän on ladattava se ajoissa ja luotava hyvä tapa ladata heti, kun sitä käytetään. Muista, että älä koskaan arvioi akun tehoa talvella akun normaalin käyttöiän perusteella.
Talvella litiumakun aktiivisuus laskee, mikä aiheuttaa erittäin helposti ylipurkauksia ja ylilatauksia, jotka vaikuttavat akun käyttöikään ja aiheuttavat pahimmassa tapauksessa palovamman. Siksi talvella meidän on kiinnitettävä enemmän huomiota lataukseen matalalla purkauksella ja matalalla latauksella. Erityisesti tulee huomioida, että älä pysäköi ajoneuvoa pitkäksi aikaa latauksen tielle koko ajan ylilatauksen välttämiseksi.
3. Älä pysy poissa latauksen aikana, muista olla lataamatta pitkään
Älä jätä ajoneuvoa lataustilaan pitkäksi aikaa käyttömukavuuden vuoksi, vaan vedä se ulos, kun se on täysin latautunut. Talvella latausympäristön ei tulisi olla alle 0℃, äläkä lataudu liian kauas, jotta vältyt hätätilanteilta ja puutut niihin ajoissa.
4. Käytä latauksen aikana erityistä litiumakuille tarkoitettua laturia
Markkinat ovat täynnä paljon huonolaatuisia latureita. Huonolaatuisten laturien käyttö voi vahingoittaa akkua ja jopa aiheuttaa tulipalon. Älä ole ahne ostaa halpoja tuotteita ilman takuita, äläkä käytä lyijyakkulaturia; jos laturiasi ei voi käyttää normaalisti, lopeta sen käyttö välittömästi äläkä unohda sitä.
5. Kiinnitä huomiota akun kestoon ja vaihda se uuteen ajoissa
Litiumakuilla on käyttöikä. Eri ominaisuuksilla ja malleilla on erilainen akunkesto. Väärän päivittäisen käytön lisäksi akun käyttöikä vaihtelee useista kuukausista kolmeen vuoteen. Jos auto on sammutettu tai sen akun kesto on epätavallisen lyhyt, ota meihin yhteyttä ajoissa, kun litiumakkujen huoltohenkilöstö hoitaa sen.
6. Jätä ylimääräinen sähkö selviytyäksesi talvesta
Jotta ajoneuvoa voisi käyttää normaalisti ensi vuoden keväällä, jos akkua ei käytetä pitkään aikaan, muista ladata 50-80% akusta ja ottaa se pois autosta säilytystä varten ja ladata säännöllisesti, noin kerran kuukaudessa. Huomautus: Akku on säilytettävä kuivassa ympäristössä.
7. Aseta akku oikein
Älä upota akkua veteen tai kostuta akkua; älä pinoa akkua enempää kuin 7 kerrosta äläkä käännä akkua ylösalaisin.
Postitusaika: 24.12.2021